Interannual variability of the terrestrial ecosystem carbon sink is substantially regulated by various environmental variables and highly dominates the interannual variation of atmospheric carbon dioxide (CO2) concentrations. Thus, it is necessary to determine dominating factors affecting the interannual variability of the carbon sink to improve our capability of predicting future terrestrial carbon sinks. Using global datasets derived from machine-learning methods and process-based ecosystem models, this study reveals that the interannual variability of the atmospheric vapor pressure deficit (VPD) was significantly negatively correlated with net ecosystem production (NEP) and substantially impacted the interannual variability of the atmospheric CO2 growth rate (CGR). Further analyses found widespread constraints of VPD interannual variability on terrestrial gross primary production (GPP), causing VPD to impact NEP and CGR. Partial correlation analysis confirms the persistent and widespread impacts of VPD on terrestrial carbon sinks compared to other environmental variables. Current Earth system models underestimate the interannual variability in VPD and its impacts on GPP and NEP. Our results highlight the importance of VPD for terrestrial carbon sinks in assessing ecosystems’ responses to future climate conditions.

中文翻译：

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全球大气蒸汽压不足对陆地碳汇年际变化的影响

陆地生态系统碳汇的年际变化在很大程度上受各种环境变量的调节，并且高度支配大气二氧化碳（CO2）浓度的年际变化。因此，有必要确定影响碳汇年际变化的主导因素，以提高我们预测未来陆地碳汇的能力。本研究使用源自机器学习方法和基于过程的生态系统模型的全球数据集，揭示了大气蒸汽压亏缺 (VPD) 的年际变率与净生态系统产量 (NEP) 显着负相关，并显着影响了大气 CO2 增长率 (CGR)。进一步的分析发现，VPD 年际变率对陆地初级总产量 (GPP) 的广泛限制，导致 VPD 影响 NEP 和 CGR。与其他环境变量相比，偏相关分析证实了 VPD 对陆地碳汇的持续和广泛影响。当前的地球系统模型低估了 VPD 的年际变率及其对 GPP 和 NEP 的影响。我们的结果强调了 VPD 在评估生态系统对未来气候条件的响应方面对陆地碳汇的重要性。当前的地球系统模型低估了 VPD 的年际变率及其对 GPP 和 NEP 的影响。我们的结果强调了 VPD 在评估生态系统对未来气候条件的响应方面对陆地碳汇的重要性。当前的地球系统模型低估了 VPD 的年际变率及其对 GPP 和 NEP 的影响。我们的结果强调了 VPD 在评估生态系统对未来气候条件的响应方面对陆地碳汇的重要性。